ตัวแปลงสัญญาณอะคูสติกคืออะไร

ตัวแปลงสัญญาณเสียงเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่แปลงการสั่นสะเทือนของคลื่นเสียงเป็นพลังงานเชิงกลหรือพลังงานไฟฟ้า มีแอปพลิเคชั่นที่ใช้งานได้หลากหลายรวมถึงการบันทึกเสียงและการเล่นเสียง แบบจำลองเฉพาะที่เรียกว่า transducer อะคูสติกอุลตร้าโซนิคสามารถใช้ในการวัดระยะทางรวมถึงมวลของวัตถุ

อะคูสติกทรานสดิวเซอร์ประเภททั่วไปที่ใช้ในการบันทึกเสียง ได้แก่ ไมโครโฟนหูฟังและกีตาร์ปิคอัพ สิ่งเหล่านี้สร้างพลังงานไฟฟ้าเมื่อชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวภายในตัวแปลงสัญญาณเช่นแผ่นไฟฟ้าหรือริบบิ้นสัมผัสกับการสั่นสะเทือนของเสียง พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตภายในตัวแปลงสัญญาณจะถูกส่งไปยังเครื่องขยายเสียงก่อน

เครื่องขยายเสียงจะส่งพลังงานนี้ไปยังปลายทางสุดท้ายโดยปกติจะเป็นลำโพงหรืออุปกรณ์บันทึกเสียง ลำโพงสร้างเสียงในระดับที่หูของมนุษย์สามารถได้ยินได้ อุปกรณ์บันทึกจะเก็บข้อมูลสัญญาณไฟฟ้า เครื่องบันทึกจะส่งสัญญาณที่เก็บไว้ไปยังลำโพงระหว่างการเล่น

ตัวแปลงสัญญาณเสียงแบบอุลตร้าโซนิคสามารถใช้วัดระยะทางหรือมวลของวัตถุได้ ชนิดที่พบมากที่สุดคือ transducer อะคูสติก piezoelectric เหล่านี้รวมถึงองค์ประกอบเซรามิก piezoelectric ที่สร้างและจัดจำหน่ายคลื่นเสียงอัลตราโซนิก

คลื่นเสียงเดินทางไปยังวัตถุจากทรานสดิวเซอร์แบบ piezoelectric ผ่านวัสดุที่เรียกว่า couplant โดยปกติแล้ว couplant จะเป็นน้ำ คลื่นเสียงกระเด็นวัตถุและกลับไปที่ตัวแปลงสัญญาณในรูปแบบของเสียงสะท้อน เวลาที่ใช้ในการสะท้อนกลับเหล่านี้เพื่อกลับไปที่ตัวแปลงสัญญาณจะใช้ในการคำนวณระยะทางไปยังวัตถุ

การนำทางใต้น้ำและอาหาร (SONAR) เป็นการใช้งานร่วมกันของตัวแปลงสัญญาณเสียงล้ำ SONAR ใช้คานทิศทางคลื่นเสียง สิ่งนี้ทำให้ผู้ปฏิบัติงานของ SONAR สามารถกำหนดทิศทางและระยะทางของวัตถุได้

ระบบ SONAR สามารถทำงานหรืออยู่เฉยๆ ระบบที่ใช้งานจะส่งคลื่นเสียงออกมาและรับฟังเสียงสะท้อน ระบบแฝงรับฟังเสียงที่เกิดจากเรือปลาและผืนดิน

ตัวแปลงสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EMAT) เป็นอีกรูปแบบหนึ่งของ transducer ล้ำเสียง แทนที่จะเป็นองค์ประกอบเซรามิก, แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นองค์ประกอบหลักของ EMAT นี่คือชนิดของทรานสดิวเซอร์ที่ไม่มีการสัมผัสหรือไม่มีการทำลาย ซึ่งแตกต่างจากเครื่องทรานสดิวเซอร์แบบ piezoelectric, EMAT ไม่จำเป็นต้องมีคู่ควบเพื่อส่งคลื่นเสียง สนามแม่เหล็กไฟฟ้าสองแห่งจะถูกสร้างขึ้นเพื่อจ่ายคลื่นอัลตราโซนิก

EMAT สามารถใช้งานได้เกือบทุกที่โดยไม่จำเป็นต้องใช้ของเหลว ตัวอย่างเช่น EMATs สามารถใช้เพื่อตรวจสอบข้อบกพร่องในท่อใต้ดิน ข้อเสียของ EMATs เมื่อเปรียบเทียบกับตัวแปลงสัญญาณแบบ piezoelectric ก็คือ EMATs จะสร้างสนามเสียงที่อ่อนแอกว่า